Como se da la Practica 1 Leyes de los gases Esime

[pic 1][pic 2]

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD ZACATENCO.

INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE QUIMICA APLICADA

PRÁCTICA No. 1 LEYES DE LOS GASES

GRUPO: 2CM4  No. De Equipo: 2

INTEGRANTES:

        Martínez González Juan Carlos

        Ortega Ramírez Eric Yael

        Galván Perusquía Víctor

Profesor:

        Betanzos Cruz Abel

Fecha de Realización: 12 de Septiembre de 2017

Objetivo

El alumno demostrara con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles – Gay Lussac y la ley combinada del estado gaseoso.

Consideraciones Teóricas

Relación presión-volumen: Ley de Boyle

En el siglo XVII, Robert Boyle estudió en forma sistemática y cuantitativa el comportamiento de los gases. En una serie de experimentos, Boyle analizó la relación que existe entre la presión y el volumen de una muestra de un gas. En base a los datos típicos que Boyle recabó, es que a medida que la presión (P) aumenta a temperatura constante, el volumen (V) de una cantidad determinada de gas disminuye.

Es evidente que existe una relación inversa entre presión y volumen de un gas a temperatura constante. A medida que la presión aumenta, el volumen ocupado por el gas disminuye. Por lo contrario, si la presión aplicada disminuye, el volumen ocupado por el gas aumenta. Esta relación se conoce como la ley de Boyle, según la cual la presión de una cantidad fija de un gas a temperatura constante es inversamente proporcional al volumen del gas.

Podemos escribir una expresión matemática que muestre la relación inversa entre la presión y el volumen:

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Donde lo proporcional se puede cambiar por el signo de igualdad y escribir:[pic 4]

Donde K1 es una constante llamada constante de proporcionalidad. La expresión anterior es la expresión matemática llamada Ley de Boyle, y se puede organizar la ecuación para obtener:[pic 5]

Aunque los valores individuales de presión y volumen pueden variar mucho para una muestra dada de un gas, siempre que la temperatura permanezca constante y la cantidad de gas no cambie, P multiplicada por V siempre será igual a la misma constante. Por consiguiente, para una muestra de un gas bajo dos conjuntos de condiciones distintas a temperatura constante, tenemos:

                                                               ó[pic 6][pic 7]

Donde V1 y V2 son los volúmenes sometidos a las presiones P1 y P2.

Relación temperatura-volumen: Ley de Charles y de Gay-Lussac

La ley de Boyle depende de que la temperatura del sistema permanezca constante. Pero suponga que cambia la temperatura. ¿Cómo afectará el cambio de la temperatura al volumen y la presión de un gas? Veamos por principio de cuentas el efecto de la temperatura sobre el volumen de un gas.

Los primeros investigadores que estudiaron esta relación fueron los científicos franceses Jacques Charles y Joseph Gay –Lussac. Sus estudios demostraron que, a una presión constante, el volumen de una muestra de gas se expande cuando se calienta y se contrae al enfriarse. Las relaciones cuantitativas implicadas en estos cambios de temperatura y volumen del gas resultan ser notablemente congruentes. Por ejemplo, observamos un fenómeno interesante cuando estudiamos la relación entre temperatura y volumen a varias presiones. A cualquier presión dada, la gráfica de volumen en relación con la temperatura es una línea recta. Al extender la recta al volumen cero, encontramos que la intersección en el eje de temperatura tiene un valor de -273.15°C. A cualquier otra presión obtenemos una recta diferente para la gráfica de volumen y temperatura, pero alcanzamos la misma intersección de -273.15°C para la temperatura correspondiente al volumen cero.

En 1848, Lord Kelvin comprendió el significado de dicho fenómeno. Identificó la temperatura de -273.15°C como el cero absoluto. Teóricamente la temperatura más baja posible. Tomando el cero absoluto como punto de partida, estableció entonces una escala de temperatura absoluta, conocida ahora como escala de temperatura Kelvin. En la escala Kelvin, un Kelvin (K) es igual en magnitud a un grado Celsius. La única diferencia entre la escala de temperatura absoluta y la de Celsius es la posición del cero. Los puntos importantes de las siguientes dos escalas se comparan del siguiente modo:

La dependencia del volumen de un gas con la temperatura está dada por:[pic 8][pic 9]

                                                                    Ó

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Donde K2 es una constante de proporcionalidad, la ecuación anterior se conoce como ley de Charles y de Gay-Lussac, o simplemente ley de Charles, la cual establece que el volumen de una cantidad fija de gas mantenido a presión constante es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas. Tal como se hizo en la relación presión-volumen a temperatura constante, podemos comparar dos condiciones de volumen-temperatura para una muestra dada de un gas a presión constante y se puede escribir como:

                                                   Ó [pic 11][pic 12]

Otra forma de la ley de charles muestra que para una cantidad de gas a volumen constante, la presión del gas es proporcional a la temperatura, dándonos la ecuación:[pic 13]

La ley de Avogadro dice que V es proporcional a n únicamente cuando P y T son constantes.

Ecuación del gas ideal

Podemos combinar las 3 expresiones anteriores a una sola ecuación muestra para el comportamiento de los gases:[pic 14][pic 15]

                                              Ó

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